Erweiterter Leitfaden zur gleichzeitigen Programmierung in Golang: Diskussion der präventiven Planung von Goroutinen

Erweiterter Leitfaden zur gleichzeitigen Programmierung in Golang: Diskussion der präventiven Planung von Goroutinen

Einführung:
In Golang ist Goroutines eine einfache Parallelitätsimplementierung, die eine große Anzahl gleichzeitiger Aufgaben im Programm erstellen kann, um die Leistung des Programms zu verbessern Effizienz. Die gleichzeitige Planung von Goroutinen wird durch das Laufzeitsystem von Golang implementiert, das einen präventiven Planungsmechanismus verwendet. In diesem Artikel werden das präemptive Scheduling-Prinzip von Goroutinen und seine Implementierung untersucht und anhand von Codebeispielen veranschaulicht.

1. Die Grundprinzipien von Goroutinen
Goroutinen sind die Grundeinheit der Parallelität in Golang. Sie können als leichter Thread betrachtet werden. Goroutinen können auf einem kleineren Stapelplatz als herkömmliche Betriebssystem-Threads ausgeführt werden und können ohne Sperren oder Bedingungsvariablen kommunizieren. Die Planung zwischen Goroutinen erfolgt durch das Laufzeitsystem von Golang.

Golangs Laufzeitsystem übernimmt das M:N-Planungsmodell, das M Goroutinen N Betriebssystem-Threads zuordnet, um eine parallele Ausführung zu erreichen. Das Laufzeitsystem plant dynamisch zwischen Betriebssystem-Threads und Goroutinen, um eine optimale Parallelität zu erreichen. Wenn eine Goroutine einen blockierenden Vorgang ausführt (z. B. auf einen E/A-Vorgang wartet), trennt das Laufzeitsystem ihn automatisch vom aktuellen Thread und plant ihn dann in einen anderen Thread um, um die Ressourcennutzung zu verbessern.

2. Das Prinzip der präventiven Planung
In Golang übernimmt die Planung von Goroutinen einen präventiven Planungsmechanismus. Dies bedeutet, dass die Ausführungszeit einer Goroutine nicht durch andere Goroutinen begrenzt wird, da das Laufzeitsystem regelmäßig prüft, ob die ausführende Goroutine vorab freigegeben werden muss, und sie dann anhält, um anderen Goroutinen eine Chance zur Ausführung zu geben.

In Bezug auf die spezifische Implementierung löst das Laufzeitsystem von Golang regelmäßig ein Ereignis namens „Preemption Point“ aus. Wenn eine Goroutine dieses Ereignis ausführt, prüft das Laufzeitsystem, ob die aktuelle Zeitscheibe aufgebraucht ist , wird die aktuelle Goroutine ausgesetzt und die Kontrolle an andere Goroutinen übergeben. Mit dieser Methode kann das Problem effektiv vermieden werden, dass einige Goroutinen über einen längeren Zeitraum Ressourcen belegen, was dazu führt, dass andere Goroutinen nicht ausgeführt werden können.

3. Beispielcode-Analyse
Um das Prinzip der präventiven Planung von Goroutinen besser zu verstehen, können wir es anhand des folgenden Beispielcodes analysieren.

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    go longRunningTask()
    time.Sleep(time.Millisecond)
}

func longRunningTask() {
    for {
        fmt.Println("I am a long running task!")
        time.Sleep(time.Second)
    }
}

Im obigen Code haben wir eine Goroutine erstellt, um eine lang laufende Aufgabe (longRunningTask) auszuführen, und der Hauptfunktion eine Zeitscheibenverzögerung hinzugefügt. Aufgrund des präventiven Planungsmechanismus von Goroutinen wird die Aufgabe von anderen Goroutinen vorgezogen, auch wenn wir yield oder ähnliche Funktionen nicht explizit aufrufen.

In diesem Beispiel gibt die longRunningTask-Funktion „Ich bin eine lang laufende Aufgabe!“ aus und schläft eine Sekunde lang, druckt dann erneut und führt sie in einer Schleife aus. Wenn die Zeitscheibenverzögerung in der Hauptfunktion endet, wird die Hauptfunktion beendet und das Programm beendet. Während dieses Vorgangs wird die longRunningTask-Aufgabe von anderen Goroutinen vorgezogen, wodurch die reibungslose Ausführung anderer Aufgaben sichergestellt wird.

4. Zusammenfassung
Durch die Einführung dieses Artikels verstehen wir das präventive Planungsprinzip und die Implementierungsmethode von Goroutinen in Golang. Die präventive Planung von Goroutinen ist einer der Kernmechanismen der gleichzeitigen Programmierung von Golang. Sie kann die Rechenressourcen voll ausnutzen und die Effizienz der Programmausführung verbessern. Durch den rationalen Einsatz von Goroutinen und präventiver Planung können wir die Vorteile der gleichzeitigen Golang-Programmierung voll ausschöpfen und effizientere gleichzeitige Programme erzielen.

Ich hoffe, dieser Artikel hilft Ihnen, die präventive Planung von Goroutinen in Golang zu verstehen. In der tatsächlichen Entwicklung kann die ordnungsgemäße Verwendung von Goroutinen, Kanälen und präventiven Planungsmechanismen die Leistung und die gleichzeitigen Verarbeitungsfähigkeiten von Anwendungen verbessern.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonErweiterter Leitfaden zur gleichzeitigen Programmierung in Golang: Diskussion der präventiven Planung von Goroutinen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!